1. Tỷ lệ mol của glucose và rượu:
Để làm cho tốc độ phản ứng nhanh, các thí nghiệm thường sử dụng một lượng lớn dung dịch rượu. Tuy nhiên lượng rượu sử dụng quá cao sẽ làm phức tạp hơn công đoạn tinh chế sản phẩm và lãng phí nguyên liệu.
Khi tỷ lệ mol của rượu và glucose tăng thì thời gian làm rõ của chất lỏng phản ứng trở nên ngắn hơn và sản lượng tăng lên đầu tiên nhưng sau đó lại giảm xuống. Khi tỷ lệ rượu và glucose là 9:1, tỷ lệ sản xuất giảm còn 92,4% năng suất thấp. Do sự di chuyển của khối lượng và năng lượng di chuyển trở nên yếu hơn nên độ nhớt của hệ phản ứng trở nên lớn. Ngoài ra do chất xúc tác bị pha loãng bởi một lượng rượu lớn nên nồng độ chất xúc tác xuống rất thấp, do đó làm giảm tốc độ phản ứng và kéo dài thời gian phản ứng tổng hợp. Điều này cho thấy lượng rượu lớn không phải là tốt, trong các báo cáo nghiên cứu tỷ lệ mol của rượu và glucose 7:1 là thích hợp nhất.
23
Hình 2. 9: Ảnh hưởng của tỷ lệ mol giữa rượu và glucose đối với năng suất 2. Ảnh hưởng của chất xúc tác: 2. Ảnh hưởng của chất xúc tác:
Để đạt được phản ứng glycoside hóa dễ dàng, tốc độ phản ứng được đẩy nhanh và phản ứng xảy ra hồn tồn thì cần đến sự có mặt của chất xúc tác. Các loại chất xúc tác khác nhau có ảnh hưởng đến đặc tính của sản phẩm khác nhau.
Hình 2. 10: Bảng dữ liệu thí nghiệm về chất xúc tác của acid có tính khác nhau
Khi bổ sung acid photphoric ta phân tích tỉ lệ cho thấy được sự cải thiện rõ rệt khi kết hợp với acid p-toluen sulfonic. Do acid p-toluen sulfonic có hoạt tính xúc tác tương đối tốt nên việc lựa chọn chất xúc tác là acid p-toluen sulfonic và acid photphoric kết hợp với nhau là sự lựa chọn tốt nhất.
24
Tuy nhiên tỷ lệ chuyển đổi tăng lên khi kết hợp một lượng lớn chất xúc tác, nhưng kết hợp nhiều chất xúc tác như thế thì sẽ khơng làm tốt hơn ngược lại sẽ có thể tạo ra glucose bằng chất xúc tác mang tính acid cao. Một số phân tích cho thấy chất xúc tác ở mức 1,3% là tốt nhất vì nó đạt năng suất cao và có tốc độ phản ứng nhanh vào thời điểm này.
Hình 2. 11: Ảnh hưởng của chất xúc tác đến năng suất 3. Ảnh hưởng của áp suất:
Sự thay đổi áp suất sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ mất nước, giảm thể tích nước của sản phẩm sẽ cải thiện tỷ lệ sản phẩm tương ứng. Khi áp suất lớn hơn 8 kPa năng suất giảm xuống 20% hoặc thấp hơn. Khi áp suất 4kPa-8kPa thì năng suất thay đổi liên tục. Khi áp suất dưới 4kPa năng suất đạt cân bằng đạt 90%. Do đó áp suất càng thấp thì sản lượng càng cao nên áp suất phản ứng tốt nhất là 3kPa-4kPa.
25
Hình 2. 12: Ảnh hưởng của áp suất tới năng suất 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Để biết được mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ như thế nào đối với năng suất, một số thí nghiệm đã được thực hiện với các mức gradient nhiệt độ khác nhau theo các điều kiện của tỷ lệ mol rượu và glucose 7:1, hàm lượng chất xúc tác là 1,3% và áp suất là 4kPa. Trong trường hợp các điều kiện khác không thay đổi ta khảo sát 9 điểm nhiệt độ tương ứng ở Bảng từ đó rút ra kết luận nhiệt độ phản ứng tốt nhất.
Hình 2. 13: Tác động của nhiệt độ đến năng suất và màu sắc
Khi nhiệt độ ở 90ºC , tỷ lệ năng suất rất thấp chỉ ở khoảng 22,1%. Khi nhiệt độ ở 110ºC, năng suất tăng nhanh hơn 98% các phản ứng diễn ra bình thường. Khi nhiệt độ ở 120ºC thời gian phản ứng rút ngắn 1 giờ nhưng màu sắc của sản phẩm chuyển sang màu cam-vàng. Khi nhiệt độ từ 125ºC trở lên thì sẽ tạo ra rất nhiều vật liệu màu đen
26
vì do glucose bị carbon hóa ở nhiệt độ cao sản lượng giảm xuống 95,3%. Từ đó suy ra nếu tăng nhiệt độ quá cao hoặc q thấp thì sẽ ảnh hưởng đến chi phí sản xuất và sản lượng sản phẩm duy trì nhiệt độ cho phản ứng ở mức 110ºC-120ºC là thích hợp nhất.